Peter Debye - Définition et Explications

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Introduction

Peter Debye (1912)

Peter Joseph William Debye (né Petrus Josephus Wilhelmus Debije 24 mars 1884 à Maastricht - 2 novembre 1966 à ) est un physicien et chimiste néerlandais. Il est lauréat du prix Nobel de chimie (Le prix Nobel de chimie est décerné une fois l'an, depuis 1901, par l'Académie...) de 1936.

Biographie

Peter "Pie" Debye est né à Maastricht, et après des études à Maastricht, il s'inscrit en 1901 à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) d'Aix-la-Chapelle en Allemagne. Il y étudie les mathématiques et la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) classique, et en sort en 1905 titulaire d'un diplôme (Le diplôme (grec ancien :δίπλωµα, diploma...) d'électrotechnique (Étymologiquement l'électrotechnique désigne l'étude des applications techniques de...). En 1907, il produit sa première publication scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...), une solution mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) élégante d'un problème mettant en jeu des courants de Foucault (On appelle courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit...). Il étudie à Aix-la-Chapelle sous la direction du physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la...) et théoricien Arnold Sommerfeld, qui déclara par la suite que Peter Debye (Peter Joseph William Debye (né Petrus Josephus Wilhelmus Debije 24 mars 1884 à Maastricht...) était sa principale découverte.

En 1906, il accompagne Sommerfeld à Munich comme assistant. Il y obtient son doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement...) en 1908 avec une thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est...) sur la pression de radiation (La pression de radiation est la pression exercée sur une surface exposée à un rayonnement...). En 1910, il démontre la loi de Planck (La loi de Planck définit la distribution de luminance énergétique monochromatique du...) par une méthode dont Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne...) reconnut qu'elle était plus simple que la sienne (Sienne (Siena en italien) est une ville italienne, chef-lieu de la province du même nom, dans...).

En 1911, Debye est nommé professeur à Zurich. Il se rend ensuite à Utrecht en 1912, à Göttingen en 1913, il est de retour à Zurich en 1920, se rend à Leipzig en 1927 et à Berlin en 1934 où il devient directeur de la Société Kaiser Wilhelm qui prendra en 1938 le nom de Société Max Planck (La Société Max-Planck (en allemand Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V....), qui aujourd'hui regroupe 80 instituts de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...).

En 1913 il épouse Mathilde Alberer, avec qui il aura un fils et une fille. Leur fils (Peter P. Debye) devint physicien et collabora à certaines des recherches de son père.

Sa première contribution scientifique majeure concerne l'application du concept de moment dipolaire à la distribution de charge électrique (La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui respecte le principe de...) dans des molécules asymétriques en 1912, pour laquelle il développe des équations liant (Un liant est un produit liquide qui agglomère des particules solides sous forme de poudre....) le moment dipolaire à la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...), la constante diélectrique (La constante diélectrique ou constante électrique, également nommée permittivité du vide ou...), la relaxation de Debye, etc. Les moments dipolaires de molécules sont mesurés en Debye, une unité baptisée en son honneur.

En 1912, il étend la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) d'Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le...) de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent :...) spécifique aux basses températures en incluant des contributions des phonons de basses fréquences (modèle de Debye).

En 1913, il étend la théorie de Niels Bohr (Niels Henrik David Bohr (7 octobre 1885 à Copenhague, Danemark -...) de la structure atomique en introduisant des orbites elliptiques, un concept également proposé par Arnold Sommerfeld.

En 1914-1915, il calcule avec Paul Scherrer l'effet de la température sur les raies de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est...) de rayons X de cristaux (facteur de Debye-Waller).

En 1923, il développe avec son assistant Erich Hueckel une amélioration de la théorie de Svante Arrhenius sur la conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se...) des électrolytes. Malgré les améliorations apportées à l'équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement...) de Debye-Hückel par Lars Onsager en 1926, cette théorie est toujours considérée importante dans la compréhension des électrolytes.

En 1923, il développe une théorie pour expliquer l'effet Compton (décalage de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) des rayons X lorsqu'ils interagissent avec les électrons.

En 1933, il est fait membre étranger de la Royal Society. En 1930, il est lauréat de la Médaille Rumford. En 1936, Debye est lauréat du prix Nobel de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) « pour ses contributions à nos connaissances de la structure moléculaire par ses recherches sur les moments dipolaires et sur la diffraction de rayons X et des électrons dans les gaz ». Il est également lauréat du Faraday Lectureship de la Royal society of chemistry (La Royal Society of Chemistry est une société savante située au Royaume-Uni dont le but est...) en 1933, de la Médaille Franklin en 1937, du Willard Gibbs Award en 1949 et de la médaille Priestley en 1963.

En 1938, le gouvernement nazi insiste pour que Debye renonce à la nationalité néerlandaise pour devenir citoyen allemand. Debye refuse et profite d'une proposition de conférence à l'Université Cornell à Ithaca pour se rendre aux États-Unis. Il reste à l'université de Cornell, y devient professeur, puis pendant 10 ans est directeur du département de chimie. Il prend la nationalité américaine en 1946. Contrairement à sa période européenne, il demeure à Cornell le reste de sa carrière. Il prend sa retraite en 1952, mais continue ses recherches jusqu'à sa mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...).

Une grande partie de ses recherches à Cornell concerne l'utilisation de techniques de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) (dérivées de ses travaux sur la diffraction de rayons X) pour déterminer la taille et la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) moléculaire de polymères. Cette étude commença par un travail sur le caoutchouc synthétique durant la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) Guerre mondiale, puis fut étendue aux protéines et à d'autres macromolécules.

Debye s'éteint en 1966 suite à une crise cardiaque.

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